一、引言

我國天然氣資源較豐富，氣田分布麵廣，並且常遠離工業城鎮和人口集居的地區
；在zai同tong一yi氣qi田tian中zhong氣qi井jing又you十shi分fen分fen散san，由you於yu它ta所suo處chu的de地di理li位wei置zhi不bu同tong
，開kai采cai層ceng位wei各ge異yi，其qi天tian然ran氣qi成cheng分fen和he所suo含han雜za質zhi不bu一yi。一yi般ban來lai說shuo，除chu在zai集ji輸shu工gong藝yi上shang需xu要yao一yi套tao與yu工gong藝yi設she備bei相xiang適shi應ying的de自zi控kong儀yi表biao設she備bei來lai對dui分fen離li、計量、換熱
、調tiao壓ya等deng過guo程cheng進jin行xing檢jian測ce與yu控kong製zhi外wai
，還hai需xu要yao有you與yu生sheng產chan相xiang適shi應ying的de縱zong觀guan全quan貌mao的de調tiao度du管guan理li係xi統tong。我wo國guo大da慶qing油you田tian的de天tian然ran氣qi主zhu要yao屬shu於yu油you田tian伴ban生sheng氣qi，其qi分fen布bu情qing況kuang根gen據ju油you田tian各ge個ge采cai油you廠chang的de位wei置zhi而er設she立li
，大da慶qing油you田tian幅fu原yuan遼liao闊kuo，采cai油you廠chang地di理li位wei置zhi分fen散san，相xiang互hu距ju離li十shi分fen遠yuan，所suo以yi天tian然ran氣qi公gong司si下xia屬shu的de各ge天tian然ran氣qi處chu理li站zhan同tong樣yang十shi分fen分fen散san，因yin此ci建jian立li一yi個ge統tong一yi的de，現xian代dai的de生sheng產chan管guan理li網wang絡luo十shi分fen重zhong要yao。

三維科技股份有限公司設計
、開發、並bing實shi施shi的de天tian然ran氣qi公gong司si實shi時shi生sheng產chan綜zong合he管guan理li係xi統tong
，從cong提ti高gao公gong司si整zheng體ti效xiao益yi著zhe眼yan，從cong強qiang化hua生sheng產chan經jing營ying管guan理li著zhe手shou，建jian立li覆fu蓋gai全quan部bu生sheng產chan裝zhuang置zhi和he生sheng產chan環huan節jie的de實shi時shi數shu據ju庫ku和he管guan理li數shu據ju庫ku，統tong一yi安an裝zhuang實shi時shi生sheng產chan管guan理li軟ruan件jian，提ti高gao組zu織zhi管guan理li，生sheng產chan經jing營ying的de水shui平ping
，提ti高gao企qi業ye對dui市shi場chang的de應ying變bian能neng力li。

根據天然氣公司的區域分布，其實時信息管理係統具有三層應用結構。



為簡化操作
、減少係統維護和培訓工作量，係統軟件的客戶端全部采用瀏覽器方式，並支持遠程移動辦公和異地查詢。

二、 係統介紹及特點

天然氣公司下屬60多個計算機操作崗
，工藝處理類別包括天然氣淨化、提餾、原油穩定、天然氣淺冷、深冷、增壓
、儲運等
，各裝置的監控係統包括 力控?、PARAGON、FIX、FOXBORO等

，我們在操作站內安裝數據采集軟件和以太網卡，通過無線以太網將生產實時數據直接送往公司的實時數據庫。

注：如果在同地點存在多個控製裝置


，可以通過局域網將各裝置數據集中到一個操作站上，統一向公司的實時數據庫傳送。

數據采集層的軟件構成

數據采集層包含下列軟件模塊：數據采集通訊軟件（完成數據的讀取和校驗）、通訊狀態報警軟件（監視通訊狀態，當通訊出現中斷或遇其它通訊阻礙時，及時報警並對故障做初步診斷）、實時數據庫二次壓縮軟件（對大量的計算結果
、現場實時數據、管理數據進行二次壓縮，節省存儲空間

，使曆史數據可保存10年以上）、時鍾同步軟件（執行數據提供者與實時數據庫服務器間嚴格的時鍾同步）。

數據采集、通信實現方案

在60多套測控製係統中

，有30多套安裝投用的是力控?軟件，另外30多套為其他多個廠商的多種控製軟件。對於這些控製係統，實現了從原控製係統到
力控?的數據采集功能；另外，由於通訊資源子網采用無線以太網方式，我們開發了基於以太網的網絡通訊服務軟件；在中央服務器端，為解決通過瀏覽器方式進行大數據量實時信息檢索，開發了基於IIS的數據庫引擎等。

管理係統構成

1、裝置信息係統
反映各生產加工處理裝置的各種統計數據，包括裝置運行狀況、天然氣外輸情況
、天然氣管網壓力
、天然氣量、輕烴外銷及庫存情況等，同時可以提供裝置的班
、日
、周
、旬、月、季
、半年、年度的綜合統計數據。


2、外網信息係統
反映各站隊與供氣方（采油廠），供水方（水庫）

，和商品氣外輸情況的各種信息。

3、綜合管理信息係統 根據分類不同（按大隊

，按裝置類別等）反映損耗信息（ 加工損耗，輸送損耗
，存儲損耗），產量信息( 產氣量， 產烴量
)
，生產能耗成本信息（ 耗水


，耗電 ，耗氣）等。

4、計量信息
計量管理以公司的生產實時數據庫為基礎，生成裝置（小隊）

、大隊
、公(gong)司(si)三(san)級(ji)計(ji)量(liang)管(guan)理(li)數(shu)據(ju)
，計(ji)量(liang)內(nei)容(rong)包(bao)括(kuo)向(xiang)輕(qing)烴(ting)總(zong)庫(ku)輸(shu)送(song)輕(qing)烴(ting)總(zong)量(liang)，向(xiang)乙(yi)烯(xi)油(you)田(tian)氣(qi)計(ji)量(liang)間(jian)輸(shu)送(song)的(de)天(tian)然(ran)氣(qi)總(zong)量(liang)計(ji)量(liang)，采(cai)油(you)廠(chang)來(lai)氣(qi)計(ji)量(liang)，水(shui)庫(ku)來(lai)水(shui)計(ji)量(liang)等(deng)等(deng)。供(gong)計(ji)量(liang)管(guan)理(li)部(bu)門(men)及(ji)有(you)關(guan)人(ren)員(yuan)訪(fang)問(wen)，生(sheng)成(cheng)各(ge)類(lei)計(ji)量(liang)報(bao)表(biao)、計算產品的計量缺損、評價計量係運轉效果。


係統安全性

該係統是一個龐大的生產運營管理係統
，我們在保證它的強大的功能的同時
，也考慮了該係統的安全性，係統的安全保護設計如下：

(1) 係統抗病毒能力設計

采用網絡版防病毒軟件來保護網絡操作係統安全運行，建立嚴格的網絡安全機製（包括防火牆技術、虛擬網絡技術）對係統病毒的傳播有抑製作用。

(2) 係統網絡安全設計

為維護網絡係統安全
、采用VACN（虛擬網絡）和防火牆技術。

在桌麵級，采用VACN技術、虛擬網把網上用戶分成多個子網，每個網的用戶隻能在允許的範圍內訪問。

在服務器級，設定不同的權限和口令

，分配給不同的用戶。不同級別的用戶隻能訪問與其級別相適應的網絡資源和數據。

公司網絡內部
，用戶訪問互聯或外部用戶通過互聯網訪問本係統時采用防火牆軟件來有效地防止"黑客"訪問，防止信息流失和整個信息係統遭到破壞。另外代理服務器PROXY
SERVER也提供了可擴展的防火牆安全特性，使網絡係統被他人入侵時能及時采取措施，並可跟蹤到他人從外部入侵的企圖。

三、關鍵技術介紹

根據實際情況，需要完成的具體軟件開發工作包括：

專用數據采集、數據交換接口軟件

根據原控製係統的實際情況，使用如下專用數據采集
、數據交換接口軟件：

* PARAGON-TNT專用接口軟件；

* PARAGON-500專用接口軟件；

* DM2000專用接口軟件；

* FIX 32專用接口軟件；

* FOXBORO IA專用通訊程序；

* 其他。

客戶端網絡服務軟件

客戶端網絡服務軟件將運行在各上位機工作站內。它在完成從專用數據采集、數據交換接口軟件或實時數據庫內獲取實時數據和曆史數據的同時，還負責完成與中央服務器端網絡服務軟件的通訊。

該軟件完成的功能及達到的性能要求如下：

* 底層通訊協議采用TCP/IP
，以充分利用無線以太網的子網資源。

* 應用層采用內部專有通訊協議，以減少通訊資源的使用，提高通訊速度。

* 具備數據壓縮功能

yaochuansongdebaowenshujushouxianyaojingguoshujuyasuochuli，yijiangdiwangluofuhe，tigaoduitongxundaikuandeliyonglv。shujuyasuocaiyongyouhuayasuosuanfa，yihuoqujiaogaodeyasuobihejiaokuaideyasuosudu。

* 具備數據檢驗處理功能

為(wei)保(bao)證(zheng)實(shi)時(shi)數(shu)據(ju)傳(chuan)送(song)的(de)可(ke)靠(kao)性(xing)，對(dui)傳(chuan)送(song)的(de)報(bao)文(wen)數(shu)據(ju)要(yao)進(jin)行(xing)數(shu)據(ju)檢(jian)驗(yan)處(chu)理(li)。在(zai)發(fa)送(song)端(duan)對(dui)報(bao)文(wen)數(shu)據(ju)加(jia)入(ru)校(xiao)驗(yan)碼(ma)，在(zai)接(jie)收(shou)端(duan)對(dui)數(shu)據(ju)及(ji)校(xiao)驗(yan)碼(ma)進(jin)行(xing)檢(jian)驗(yan)，對(dui)誤(wu)碼(ma)進(jin)行(xing)糾(jiu)錯(cuo)處(chu)理(li)。數(shu)據(ju)檢(jian)驗(yan)處(chu)理(li)可(ke)有(you)效(xiao)地(di)解(jie)決(jue)線(xian)路(lu)易(yi)幹(gan)擾(rao)嚴(yan)重(zhong)

，誤(wu)碼(ma)率(lv)較(jiao)高(gao)的(de)問(wen)題(ti)。

* 通訊狀態檢測與監視

為提高通訊可靠性

，遠程通訊服務程序要具備通訊狀態檢測與監視功能，實時性地診斷通訊狀態和鏈路鏈接情況。

* 鏈路自動恢複處理

當為通訊鏈路出現中斷現象時，遠程通訊服務程序要具備鏈路自動恢複功能
，並保證在發生鏈路中斷時發送的報文不被丟失。

* 代碼緊湊，運行效率高，以減少對上位機工作站的資源占用。

* 具備較高可靠性，以便在加載後不致影響原係統的控製功能。

服務器端網絡服務軟件

服務器端網絡服務軟件將運行在中央服務器上。它與客戶端網絡服務軟件構成C/S計算模式，是網絡通訊的樞紐。

該軟件重點完成的功能及達到的性能要求包括：

* 底層通訊協議采用TCP/IP。

* 帳號自動管理

係統在啟動時，可按照預置帳號自動登錄

，完成用戶注冊和密碼校驗。

* 信道自動檢測

自動檢測通信信道狀態，並可形成報告。

* 網絡管理

網管功能可實現多結點通訊時對網絡資源的合理分配，客戶的注冊與注銷管理

，客戶狀態監測，網絡通信量的統計、異常事件的處理和記錄等功能。

ISAPI數據庫引擎軟件

通過瀏覽器方式實現複雜信息檢索，單純的HTML是無法實現諸如：記錄文件信息
、查詢信息提交、統計、搜索程序、WEB數據庫等功能；采用傳統關係型DBMS將涉及幾乎無法克服的實時性問題：以全廠數據量為10000點（實際要遠遠高於此數量）來計算，如果1分鍾采樣四次（這已經犧牲了很多實時性）

，並形成一個數據庫記錄，則在一年時間內將產生的記錄數約為一百億個記錄。對如此多記錄的數據庫進行查詢、統計

、檢索時，實時性將會極低。

結合力控?的實時數據庫開發ISAPI數據庫引擎則能很好的解決此問題。ISAPI數據庫引擎采用ISAPI編程接口，通過IIS實現WEB訪問。ISAPI彌補了CGI的不足，在比較繁忙的服務器上，ISAPI代碼效率仍能保持極高的水平。

ISAPI數據庫引擎將在保證高實時性的前提下，完成記錄文件信息、查詢信息提交
、統計、搜索程序
、WEB數據庫等全部功能，同時它將保持高度並發處理能力，使同時WEB訪問用戶數沒有限製。

四、 投用效果

該係統投用以來具有運行穩定、性能可靠、維護方便的特點。真正實現了統一管理
，大大提高了整個企業的管理效率和管理的科學性。